(课件)-蛋白质的生物合成(翻译).ppt
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- 关 键 词:
- 课件 蛋白质 生物 合成 翻译
- 资源描述:
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1、蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成(翻译)(翻译)核苷酸序列氨基酸的排列顺序第一节第一节 一、翻译模板一、翻译模板mRNA及遗传密码及遗传密码 遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反顺反子子 原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位,转录生成的单位,转录生成的mRNA可编码几种功能相可编码几种功能相关的蛋白质,为关的蛋白质,为多顺反子多顺反子 真核真核mRNA只编码一种蛋白质,为只编码一种蛋白质,为单顺反子单顺反子原核生物的多顺反子原核生物的多顺反子真核生物的单顺反子真核生物的单顺反子PPP5 3 蛋白质蛋白质PPPmG
2、-5 3 蛋白质蛋白质l mRNA上存在遗传密码上存在遗传密码mRNA分子上从分子上从5 至至3 方向,由方向,由AUG开开始,每始,每3个核苷酸为一组,决定肽链上某一个核苷酸为一组,决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号,个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号,称为称为三联体密码三联体密码起始密码起始密码: AUG 终止密码终止密码: UAA,UAG,UGA 开放阅读框架开放阅读框架遗传密码的特点遗传密码的特点2. 连续性连续性编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读,密码间既无间断也无交叉。码连续阅读,密码间既无间断也无交叉。 1.方向性方向
3、性基因损伤引起基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生阅读框架内的碱基发生插入或缺失,可能导致插入或缺失,可能导致框移突变框移突变3. 简并性简并性遗传密码中,除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外,遗传密码中,除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外,其余氨基酸有其余氨基酸有2、3、4个或多至个或多至6个三联体为其编码。个三联体为其编码。4. 通用性通用性蛋白质生物合成的整套密码,从原核生物到人类都通用。 证明各种生物进化自同一祖先转运氨基酸的tRNA的反密码需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码反向配对反向配对结合,但反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律,称为摆动配对摆动配对反向配对反向配对
4、二、核蛋白体是多肽链合成的装置二、核蛋白体是多肽链合成的装置 不同细胞核蛋白体的组成不同细胞核蛋白体的组成 原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式原核生物翻译过程中核蛋白体结构模式:E位:排出位位:排出位反密码环反密码环氨基酸臂氨基酸臂氨基酸氨基酸 + tRNA氨基酰氨基酰- tRNAATP AMPPPi氨基酰氨基酰-tRNA合成酶合成酶(一)氨基酰(一)氨基酰-tRNA合成酶合成酶l 氨基酸的活化氨基酸的活化第一步反应第一步反应第二步反应第二步反应氨基酰氨基酰-AMP-E tRNA 氨基酰氨基酰-tRNA AMP E每个氨基酸活化消耗每个氨基酸活化消耗2个个高能磷酸键高能磷酸键AlaAla-tR
5、NA Met真核生物:真核生物: Met-tRNAi 起始者起始者tRNA Met Met-tRNAe 肽链延长中肽链延长中 fMet原核生物:原核生物: fMet-tRNAi N-甲酰甲硫氨酸,转甲酰基酶甲酰甲硫氨酸,转甲酰基酶(二)(二)起始肽链合成的氨基酰起始肽链合成的氨基酰-tRNA第二节第二节 整个翻译过程可分为整个翻译过程可分为 :翻译过程从阅读框架的翻译过程从阅读框架的5 -AUG开始,按开始,按mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链,直模板三联体密码的顺序延长肽链,直至终止密码出现至终止密码出现 mRNAmRNA氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA核蛋白体核蛋白体翻译起始复合物翻译起
6、始复合物参与这一过程的蛋白称参与这一过程的蛋白称起始因子起始因子(IFIF),真),真核生物起始因子称核生物起始因子称eIFeIF(一)(一)原核生物原核生物翻译起始复合物形成翻译起始复合物形成IF-3IF-11. 核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离PuPuA U G53IF-3IF-12. mRNA在小亚基定位结合在小亚基定位结合IF-3IF-1IF-2GTP3. 起始氨基酰起始氨基酰tRNA( fMet-tRNAifmet )结合到结合到小亚基小亚基A U G53IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4. 核蛋白体大亚基结合,起始复合物形成核蛋白体大亚基结合,起始复合物形成A U
7、G53IF-3IF-1A U G53IF-2GTPIF-2-GTPGDPPi(二)(二)真核生物真核生物翻译起始复合物形成翻译起始复合物形成起始氨基酰起始氨基酰- -tRNAmRNAmRNA eIF-6 GDP+PielF-5ATPADP+PielF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PABMetMet-tRNAiMet-elF-2 -GTP真核生物翻译起始真核生物翻译起始复合物形成过程复合物形成过程二、肽链合成延长二、肽链合成延长N端端C端端核蛋白体循环核蛋白体循环进位进位成肽成肽转位转位延长因子延长因子EFEF-T (EF-Tu, EF-Ts)EF-G(一)(一)进位进位又称又
8、称注册注册指根据指根据mRNA下下一组遗传密码指导,一组遗传密码指导,使相应使相应氨基酰氨基酰-tRNA进入核蛋白体进入核蛋白体A位位核蛋白体有核蛋白体有校正校正作用作用原核生物原核生物Tu TsGTPGDPA U G53TuTs(二)成肽(二)成肽是由是由转肽酶转肽酶催化的肽键形成过程,数种催化的肽键形成过程,数种大亚基大亚基蛋白组成转肽酶活性蛋白组成转肽酶活性(三)转位(三)转位EF-G转位酶转位酶GTPfMetA U G53fMetTuGTP进进位位转转位位成肽成肽真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似,但有不同的反应体系和延长因子。似,但有不同的
9、反应体系和延长因子。另外,真核细胞核蛋白体另外,真核细胞核蛋白体没有没有E位位,转位时,转位时卸载的卸载的tRNA直接从直接从P位脱落位脱落。(四)(四)真核生物真核生物延长过程延长过程 三、肽链合成的终止三、肽链合成的终止当当mRNA上上终止密码终止密码出现后,多肽链合成出现后,多肽链合成停止,停止,肽链肽链从肽酰从肽酰-tRNA中释出,中释出,mRNA、核核蛋白体蛋白体等分离,这些过程称为肽链合成终止。等分离,这些过程称为肽链合成终止。终止相关的蛋白因子称为终止相关的蛋白因子称为释放因子释放因子 (release factor, RF) 一是一是识别终止密码识别终止密码,如,如RF-1特异
10、识别特异识别UAA、UAG;而;而RF-2可识别可识别UAA、UGA。二是诱导二是诱导转肽酶转肽酶改变为改变为酯酶活性酯酶活性,相当于催化,相当于催化肽酰基转移到水分子肽酰基转移到水分子-OH上,使肽链从核蛋上,使肽链从核蛋白体上释放白体上释放释放因子的功能释放因子的功能原核生物释放因子:原核生物释放因子:RF-1,RF-2,RF-3 真核生物释放因子:真核生物释放因子:eRF U A G53RFCOO-蛋白质生物合成是耗能过程,细胞用于合蛋白质生物合成是耗能过程,细胞用于合成蛋白质消耗能量可占到所有生物合成总成蛋白质消耗能量可占到所有生物合成总耗能的耗能的90。延长时每个氨基酸活化为氨基酰延
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